Question

Електричне поле створене у вакуумі точковим зарядом 16 нКл. Визначте напруженість поля в точці, віддаленій від заряду на 10 см. З якою силою діятиме поле в цій точці на заряд 2 нКл?

Answer 1

Ответ:

Напруженість електричного поля від точкового заряду відстані r від нього можна визначити за формулою:

E = k*q/r^2,

де k – коефіцієнт Кулонна, q – величина заряду.

Для вакууму k = 9*10^9 Н*м^2/Кл^2, q = 16*10^-9 Кл і r = 10 см = 0,1 м:

E = 9*10^9 * 16*10^-9 / (0,1)^2 = 1,44*10^6 Н/Кл.

Це означає, що напруженість електричного поля у точці, віддаленій на 10 см, дорівнює 1,44*10^6 Н/Кл.

Сила взаємодії між зарядами q1 та q2 може бути визначена за формулою:

F = k*q1*q2/r^2,

де r – відстань між зарядами.

Якщо один з зарядів додатній, а інший від'ємний, то сила взаємодії між ними притягуюча, якщо заряди одного знаку – відштовхуються.

У нашому випадку q1 = 16*10^-9 Кл, а q2 = 2*10^-9 Кл і r = 10 см = 0,1 м:

F = 9*10^9 * 16*10^-9 * 2*10^-9 / (0,1)^2 = 2,88*10^-3 Н.

Отже, поле створює на заряді силу притягування 2,88*10^-3 Н.

Answer 2

Напруженість електричного поля $E$ від точкового заряду можна обчислити за формулою:

$E = \frac{k \cdot |q|}{r^2}$

де:

• $k$ - кульонівська константа ($k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$),
• $|q|$ - абсолютна величина заряду ($16 \times 10^{-9} \, \text{C}$),
• $r$ - відстань від точки до заряду ($10 \, \text{cm} = 0.1 \, \text{m}$).

Підставляючи значення, маємо:

$E = \frac{(8.99 \times 10^9 \, \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2) \times (16 \times 10^{-9} \, \text{C})}{(0.1 \, \text{m})^2}$

Обчислюємо $E$:

$E \approx 1.44 \times 10^5 \, \text{N/C}$

Це є напруженість електричного поля в точці, віддаленій на 10 см від заряду 16 нКл.

Тепер щодо сили, яка діє на заряд $2 \times 10^{-9} \, \text{C}$ в цій точці. Сила $F$, яка діє на заряд в електричному полі, обчислюється за формулою:

$F = q \cdot E$

де:

• $q$ - величина заряду ($2 \times 10^{-9} \, \text{C}$),
• $E$ - напруженість електричного поля ($1.44 \times 10^5 \, \text{N/C}$).

Підставляючи значення, маємо:

$F = (2 \times 10^{-9} \, \text{C}) \times (1.44 \times 10^5 \, \text{N/C})$

Обчислюємо $F$:

$F \approx 0.288 \, \text{N}$

Отже, сила, яка діє на заряд $2 \times 10^{-9} \, \text{C}$ в цій точці, дорівнює приблизно $0.288 \, \text{N}$.